diplom (739539), страница 4
Текст из файла (страница 4)
ИК спектр полученного соединения по набору частот колебаний практически полностью совпадает со спектром описанного ранее соединения, содержащего группу CH3 в первом положении имидазолинового цикла.Error: Reference source not found В спектре ЯМР 1Н полученного соединения наряду с сигналами протонов геминальных метильных групп при 1.04, 1.42, 1.56 и 1.59 м.д. и уширенного сигнала атома водорода вторичной аминогруппы при 1.8 м.д., наблюдается дублет при 5.34 м.д., соответствующий фрагменту НСОН, а также мультиплетные сигналы в области 7.2-7.6 м.д., отнесённые к резонансу атомов водорода ароматической системы.
К сожалению, использование нитрона 60 в качестве субстрата в последовательности реакций литииирование–электрофильное замещение приводит к существенному, по сравнению с другими альдонитронами, снижению выхода целевого продукта. возможно, что снижение выхода продукта реакции происходит за счёт побочных процессов, протекающих в результате раскрытия имидазолинового цикла после отщепления протона от вторичной аминогруппы.
2.4. Взаимодействие с алкилгалогенидами.
При взаимодействии литиированного производного альдонитрона 58 с децилбромидом с выходом 47 % было получено кристаллическое соединение, в ИК-спектре которого наблюдается полоса при 1584 см-1, отнесённая к валентным колебаниям группы С=NO. Спектр ЯМР 1Н полученного соединения не соответствует продукту взаимодействия децилбромида с литиированным альдонитроном 58, так как в спектре присутствуют два синглетных сигнала при 2.22 и 2.33 м.д., характерные для резонанса атомов водорода группы N-CH3; соотношение интенсивностей протонов двух групп N-CH3 к интенсивности остальных сигналов в области резонанса алифатических протонов составляет 1:4, что также не соответствует соотношению интенсивностей в ожидаемом продукте алкилирования альдонитрона 58.
В спектре ЯМР 13С можно выделить 8 сигналов атомов углерода в алифатической области (23-30 м.д.), отнесённых к резонансу атомов углерода метильных групп, удвоенный набор сигналов узловых атомов углерода во втором и пятом положениях имидазолинового цикла при 62.04, 64.62 и 81.76, 88.02 м.д. соответственно, и сигнал при 145,7 м.д., отнесённый к резонансу атома углерода нитронной группы.
На основании спектральных данных и данных элементного анализа полученному соединению была приписана структура 1,2,2,5,5,1',2',2',5',5'-декаметил-1,2,4,5,2',5'-гексагидро-1'H-[4,4']биимидазолил-3-ол-3'-оксида 74.
Соединение 74 образуется также при обработке литиированного производного альдонитрона 58 бромистым аллилом. Соединение 74 может храниться при -5 0С длительное время без каких-либо следов разложения. Соединение 74, растворённое в органическом растворителе и оставленное при комнатной температуре, постепенно окисляется на воздухе с образованием сопряжённого динитрона 75, строение которого было подтверждено сравнением его ИК, УФ и ЯМР 1Н спектров с описанными в литературе спектральными данными.43 В частности, характерной чертой ИК-спектра соединения 75 является положение полосы колебаний нитронной группы при 1500 см-1.
Образование соединения 74 можно объяснить следующим образом. Взаимодействие литиированного производного альдонитрона с децилбромидом происходит недостаточно быстро, что даёт возможность литийорганическому соединению проявить свои основные свойства и приводит к отщеплению протона из a-положения алкилгалогенида с образованием исходного альдонитрона 58. В результате металлированная молекула альдонитрона получает возможность реагировать по электрофильной альдонитронной группе неметаллированной молекулы. Ранее при проведении реакции димеризации альдонитрона 58 образование гидроксиламинопроизводного 74 не наблюдалось: в качестве единственного продукта реакции было выделено соединение 75.Error: Reference source not found
-
Синтез a-гетероатомзамещённых нитронов.
3.1 Органические производные олова и ртути как синтетические эквиваленты карбанионов и их синтетические возможности. (Литературный обзор).
3.1.1. Оловоорганические соединения.
Введение.
Взаимодействие литий- и магнийорганических соединений с электрофильными реагентами широко используется в современной органической химии. Однако высокая реакционная способность органических соединений щелочных и щелочноземельных металлов налагает серьёзные структурные ограничения на доступность этих металлоорганических соединений.
В последние несколько десятилетий сформировалось новое направление в химии металлоорганических соединений, основанное на использовании в препаративном органическом синтезе менее реакционоспособных органических соединений, содержащих, в частности, связь C-Sn, C-Ge, C-Hg и C-Al. Находят применение и некоторые другие металлоорганические реагенты.
Пониженная реакционная способность данных соединений по отношению к электрофильным реагентам является следствием более ковалентного характера связи углерод – металл. Однако использование специфического катализа комплексными соединениями переходных металлов и нуклеофильных катализаторов позволяет на несколько порядков увеличить реакционную способность данных «скрытых» нуклеофилов.
Успешной реализацией данного подхода является разработка нового препаративного метода синтеза, основанного на использовании оловоорганических соединений. Взаимодействие органостаннанов с электрофильными реагентами, катализируемое комплексными соединениями Pd(0), получило именное название реакции Стилле. Отличительной особенностью реакции Стилле является высокая толерантность как молекулы реагирующего нуклеофила (органостаннана), так и электрофила к наличию различных функциональных групп. В литературе имеются многочисленные примеры успешного проведения реакции Стилле в присутствии сложноэфирной, нитрильной, альдегидной и даже гидроксильной группы.
Большим преимуществом работы с органостаннанами является возможность выделения и очистки оловоорганического соединения. Реакция не чувствительна к кислороду воздуха и влаге, таким образом, отпадает необходимость использования только абсолютизированных растворителей, сухих камер и инертных газов.
Анализ литературных данных показывает, что различные группы обладают различной миграционной способностью в реакции Стилле, причём, наименьшей способностью обладают алкильные группы.
Таким образом, вводя в реакцию Стилле триалкилзамещённые органостаннаны, можно практически всегда получить продукт взаимодействия четвёртой (неалкильной) группы с электрофильным реагентом.
1.1Реакции алкилирования органостаннанов.
Одним из наиболее распространённых методов образования связи С-С является алкилирование металлоорганических соединений. В качестве алкилирующих агентов в реакции алкилдестаннилирования используют различные алкилгалогениды, алкилтрифлаты, эфиры серной кислоты.
Взаимодействие активных алкилирующих реагентов с оловоорганическими соединениями, содержащими сильные электроноакцепторные группы, происходит и без участия катализатора.44 Так, взаимодействие триметил-9-цианофлуоренилстаннана 76 с иодистым этилом в ГМФТА приводит к образованию соответствующего продукта алкилирования 77 и без участия катализатора с выходом 50 %.
В реакции алкилдеметаллирования инденилтриметилстаннана 78 наряду с ожидаемым 1-метилинденом 79а образуется и некоторое количество 3-метилиндена 79б.
Взаимодействие бензилбромида с тетраметилоловом в присутствии каталитических количеств комплексных соединений палладия (0) с высоким выходом приводит к образованию фенилэтана.45
На примере оптически активного дейтеробензилбромида 80 было показано, что алкильный заместитель входит в молекулу со стороны, противоположной уходящей группе. Считается, что каталитический цикл реакции включает в себя стереоспецифичное образование интермедиата 82, происходящее с обращением конфигурации на стадии окислительного восстановления; последующая реакция восстановительного элиминирования протекает с сохранением конфигурации и приводит, в конечном счёте, к образованию продукта реакции 81.46
Взаимодействие аллибромидов с аллилоловоорганическими реагентами осложняется образованием продуктов аллильной перегруппировки.47 Соотношение продуктов реакции принципиально можно изменить, варьируя заместители уходящей группы оловоорганического реагента, а также используя различные катализаторы, сокатализаторы и растворители.
Несмотря на возможные осложнения, реакция активно используется во многих синтетических стратегиях, в том числе в синтезе природных соединений, так как необычная совместимость металлоорганической части молекулы с активными функциональными группами (гидроксильная, нитрильная, альдегидная) предоставляет неограниченные возможности конструирования молекул. Реакция проходит регио- и стереоспецифично с сохранением конфигурации двойной связи алкена.Error: Reference source not found
1.2Реакции арилирования оловоорганических соединений.
Деактивированные винил- и арилгалогениды имеют достаточно низкую реакционную способность для того, чтобы использовать их в качестве электрофильных реагентов в реакциях с литий- и магнийорганическими соединениями. Если же реакция и идёт, то не как нуклеофильное замещение, а по механизму присоединение – элиминирование, или же через промежуточное образование дегидробензола.Error: Reference source not found
Взаимодействие оловоорганических реагентов с арил- и винилгалогенидами проходит в очень мягких условиях в присутствии каталитических количеств комплексных соединений палладия (0).
Так, винилгалогениды взаимодействуют с винилорганостаннанами при комнатной температуре с образованием арилсодержащих диенов.
Особенно успешной оказалась реализация реакции Стилле в синтезе биарилов. Биарильный фрагмент входит в состав многих соединений, представляющих большой синтетический и практический интерес: биарильный остов можно найти в составе природных соединений, полимеров, жидких кристаллов.48 В реакцию синтеза биарилов успешно вводятся различные ароматические и гетероциклические органостаннаны.
Таблица 2.
R1 | R2 | R3 | X | Катализатор | Выход, % | Ссылка |
Н | Н | Ph | Br | BnPd(PPh3)2Cl2 | 78 | Error: Reference source not found |
H | п-Me | Bu | N2+BF4- | Pd(OAc)2 | 56 | 49 |
H | п-NO2 | Me | I | ArPd(PPh3)2I2 | 83 | 50 |
2-CHO | п-COMe | Bu | OTf | Pd2(dba)3/AsPh3 | 25 | 51 |
Органостаннан 83 – производное тиазола, селективно реагирует с 4-бромхлорбензолом по атому углерода, замещённому бромом, с образованием хлорсодержащего продукта реакции 84 с выходом 80 %.52
Соединение 85, содержащее наряду с оловоорганическим фрагментом остаток борной кислоты, селективно реагирует по станнильной группе (реакция Стилле), но не по остатку борной кислоты (реакция Сузуки, также катализируемая комплексными соединениями палладия).53